串联型液压混合动力车辆节能控制策略

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1、第29卷第4期农业工程学报Vol.29No.42013年2月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringFeb.201345串联型液压混合动力车辆节能控制策略1,21※11伍迪，姚进，韩嘉骅，李华（1.四川大学制造科学与工程学院，成都610065；2.西昌学院工程技术学院，西昌615000）摘要：为了解决采用串联型液压混合动力系统车辆节能控制问题，该文在对串联型液压混合动力系统工作原理进行分析的基础上，考虑到系统的动态特性和液压储

2、能器气体温度与热传递对储能器工作状态的影响，建立了系统数学模型。根据车辆行驶理论，考虑到车辆制动能的回收与再利用和串联型液压混合动力系统与发动机的匹配问题，设计了一种串联型液压混合动力系统综合控制策略，该控制策略通过主控制单元、液压泵控制单元、二次元件控制单元和发动机控制单元相互配合实现。运用Matlab/Simulink进行了控制系统仿真分析，仿真结果表明所设计的控制策略能准确实现驾驶员行驶车速要求，液压储能器能有效回收车辆制动能，在减速结束时能及时释放储能器能量以节约发动机所消耗的燃油，并能够

3、使储能器能量耗尽时发动机及时介入保证车辆正常行驶。研究结果可为静液压传动车辆节能减排设计提供参考。关键词：车辆，液压储能器，模型，混合动力系统，二次元件，液压泵，控制策略doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2013.04.006中图分类号：TH137.1文献标志码：A文章编号：1002-6819(2013)-04-0045-10伍迪，姚进，韩嘉骅，等.串联型液压混合动力车辆节能控制策略[J].农业工程学报，2013，29(4)：45－54.WuDi,YaoJin,HanJia

4、hua,etal.Controlstrategyofenergy-savingforaseriesconnectedhydraulichybridvehicle[J].TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE),2013,29(4):45－54.(inChinesewithEnglishabstract)能效果和系统效率等方面的理论研究。0引言迄今为止国内外对液压混合动力系统的研究

5、随着全球环境的不断恶化和能源短缺问题的主要是关于并联型混合动力系统，对串联型液压混日益严重，提高车辆能源使用效率和减少排放已成合动力系统研究较少。由于并联式混合动力系统由为当前车辆工程领域研究的热点。液压混合动力技2套相互独立的动力系统组成，一路是传统的车辆术，凭借着易于对现有车辆传动系统进行改装、能传动系统，另一路动力系统由液压储能器供能，并量回收利用效率高等特点，成为国内外车辆节能减通过独立的二次元件和齿轮传动系统与传动车辆[1][2]排技术研究的重点。美国福特公司、Altair公司动力系统并

6、联，其在原有传动系统中加入了二次元[3]和英国Ricardo公司等分别开发了相应的液压混件和齿轮传动装置使得并联式混合动力系统结构合动力车辆，并对系统节能效率和系统中各参数对复杂、不利于对现有车辆进行改装。串联型液压混[4-6]系统工作性能的影响进行了理论研究。研究结果合动力系统是在传动的静液压驱动系统中加入液表明，运用液压混合动力的车辆，其燃油经济性比压储能器，液压储能器与原有的静液压系统中二次传统车辆提高了30%左右。国内对液压混合动力技元件串联，具有结构简单、成本低廉，便于实现对术研究起步较

7、晚，与国外相比存在较大差距，如北现有静液压传动车辆改装的特点。因此本文针对串[7][8][9]京理工大学、南京理工大学、清华大学和浙江联型液压混合动力系统，在对系统工作原理研究的[10]大学等分别对液压混合动力技术进行了研究，其基础上，考虑到系统动态特性、驾驶员操作意图主要是针对液压混合动力系统的设计方案分析、节和发动机匹配，提出一种串联型液压混合动力车辆综合控制策略，以解决串联型液压混合动力车收稿日期：2012-09-25修订日期：2013-01-17辆制动能回收与再利用控制问题。为更准确的描基

8、金项目：国家自然科学基金（51077096）；四川省科技厅科技支撑项述液压混合动力控制系统各控制模块输入与输目（2010GZ0173）；西昌学院自然科学基金（XY09-2A03）出之间的动态关系，本文首先建立了串联型液压作者简介：伍迪（1982－），男，博士生，主要研究方向机械传动与液压传动技术，成都四川大学制造科学与工程学院/西昌西昌学院工混合动力系统各液压元件数学模型，以此为基础程技术学院，615000。Email：zhediwubowen@126.com。设计了液压混合动力车